2023-2024學(xué)年山西省汾陽(yáng)市第二高級(jí)中學(xué)、文水縣第二高級(jí)中學(xué)數(shù)學(xué)高二上期末聯(lián)考模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年山西省汾陽(yáng)市第二高級(jí)中學(xué)、文水縣第二高級(jí)中學(xué)數(shù)學(xué)高二上期末聯(lián)考模擬試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯的著作《圓錐曲線(xiàn)論》是古代世界光輝的科學(xué)成果，它將圓錐曲線(xiàn)的性質(zhì)網(wǎng)羅殆盡，幾乎使后人沒(méi)有插足的余地.他證明過(guò)這樣一個(gè)命題：平面內(nèi)與兩定點(diǎn)距離的比為常數(shù)且的點(diǎn)的軌跡是圓，后人將之稱(chēng)為阿波羅尼斯圓.現(xiàn)有橢圓為橢圓長(zhǎng)軸的端點(diǎn)，為橢圓短軸的端點(diǎn)，，分別為橢圓的左右焦點(diǎn)，動(dòng)點(diǎn)滿(mǎn)足面積的最大值為面積的最小值為，則橢圓的離心率為（）A. B.C. D.2．一個(gè)幾何體的三視圖都是半徑為1的圓，在該幾何體內(nèi)放置一個(gè)高度為1的長(zhǎng)方體，則長(zhǎng)方體的體積最大值為（）A. B.C. D.13．函數(shù)的圖象如圖所示，則函數(shù)的圖象可能是A. B.C. D.4．已知數(shù)列是公差為等差數(shù)列，，則（）A.1 B.3C.6 D.95．從裝有2個(gè)紅球和2個(gè)黑球的口袋內(nèi)任取兩個(gè)球，那么互斥而不對(duì)立的事件是（）A.至少有一個(gè)黑球與都是黑球B.至少有一個(gè)黑球與至少有一個(gè)紅球C.恰好有一個(gè)黑球與恰好有兩個(gè)黑球D.至少有一個(gè)黑球與都是紅球6．已知直線(xiàn)和平面，且在上，不在上，則下列判斷錯(cuò)誤的是（）A.若，則存在無(wú)數(shù)條直線(xiàn)，使得B.若，則存在無(wú)數(shù)條直線(xiàn)，使得C.若存在無(wú)數(shù)條直線(xiàn)，使得，則D.若存在無(wú)數(shù)條直線(xiàn)，使得，則7．下圖稱(chēng)為弦圖，是我國(guó)古代三國(guó)時(shí)期趙爽為《周髀算經(jīng)》作注時(shí)為證明勾股定理所繪制，我們新教材中利用該圖作為“（）”的幾何解釋A.如果，，那么B.如果，那么C.對(duì)任意實(shí)數(shù)和，有，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立D.如果，那么8．若兩定點(diǎn)A，B的距離為3，動(dòng)點(diǎn)M滿(mǎn)足，則M點(diǎn)的軌跡圍成區(qū)域的面積為（）A. B.C. D.9．已知是雙曲線(xiàn)：的右焦點(diǎn)，是坐標(biāo)原點(diǎn)，過(guò)作的一條漸近線(xiàn)的垂線(xiàn)，垂足為，并交軸于點(diǎn)．若，則的離心率為（）A. B.C.2 D.10．已知拋物線(xiàn)，則其焦點(diǎn)到準(zhǔn)線(xiàn)的距離為（）A. B.C.1 D.411．若數(shù)列滿(mǎn)足，，則該數(shù)列的前2021項(xiàng)的乘積是（）A. B.C.2 D.112．將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，縱坐標(biāo)不變，再將所得圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度，得到函數(shù)的圖象，則（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知向量，，若向量與向量平行，則實(shí)數(shù)______14．已知過(guò)橢圓上的動(dòng)點(diǎn)作圓（為圓心）：的兩條切線(xiàn)，切點(diǎn)分別為，若的最小值為，則橢圓的離心率為_(kāi)_____15．直線(xiàn)的傾斜角為_(kāi)_____16．下圖是個(gè)幾何體的展開(kāi)圖，圖①是由個(gè)邊長(zhǎng)為的正三角形組成；圖②是由四個(gè)邊長(zhǎng)為的正三角形和一個(gè)邊長(zhǎng)為的正方形組成；圖③是由個(gè)邊長(zhǎng)為的正三角形組成；圖④是由個(gè)邊長(zhǎng)為的正方形組成.若幾何體能夠穿過(guò)直徑為的圓，則該幾何體的展開(kāi)圖可以是______（填所有正確結(jié)論的序號(hào)）.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）直線(xiàn)經(jīng)過(guò)兩直線(xiàn)和的交點(diǎn)（1）若直線(xiàn)與直線(xiàn)平行，求直線(xiàn)的方程；（2）若點(diǎn)到直線(xiàn)的距離為，求直線(xiàn)的方程18．（12分）已知橢圓的離心率為，短軸長(zhǎng)為（1）求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）已知，A，B分別為橢圓的左、右頂點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)A作斜率為的直線(xiàn)交橢圓于另一點(diǎn)E，連接EP并延長(zhǎng)交橢圓于另一點(diǎn)F，記直線(xiàn)BF的斜率為．若，求直線(xiàn)EF的方程19．（12分）如圖甲，在直角三角形中，已知，，，D，E分別是的中點(diǎn).將沿折起，使點(diǎn)A到達(dá)點(diǎn)的位置，且，連接，得到如圖乙所示的四棱錐，M為線(xiàn)段上一點(diǎn).（1）證明：平面平面；（2）過(guò)B，C，M三點(diǎn)的平面與線(xiàn)段A'E相交于點(diǎn)N，從下列三個(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知條件，求直線(xiàn)DN與平面A'BC所成角的正弦值.①；②直線(xiàn)與所成角的大小為；③三棱錐的體積是三棱錐體積的注：如果選擇多個(gè)條件分別解答，按第一個(gè)解答計(jì)分.20．（12分）如圖，在四棱錐中，底面ABCD為直角梯形，，平面ABCD，，.（1）求點(diǎn)B到平面PCD的距離；（2）求二面角的平面角的余弦值.21．（12分）有1000人參加了某次垃圾分類(lèi)知識(shí)競(jìng)賽，從中隨機(jī)抽取100人，將這100人的此次競(jìng)賽的分?jǐn)?shù)分成5組：[50，60），[60，70），[70，80），[80，90），[90，100]，并整理得到如下頻率分布直方圖.（1）求圖中a的值；（2）估計(jì)總體1000人中競(jìng)賽分?jǐn)?shù)不少于70分的人數(shù)；（3）假設(shè)同組中的每個(gè)數(shù)據(jù)都用該組區(qū)間的中點(diǎn)值代替，估計(jì)總體1000人的競(jìng)賽分?jǐn)?shù)的平均數(shù).22．（10分）直線(xiàn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)，且與圓相交與兩點(diǎn)，截得的弦長(zhǎng)為，求的方程.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】由題可得動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程，可得，，即求.【詳解】設(shè)，，由，可得=2，化簡(jiǎn)得.∵△MAB面積的最大值為面積的最小值為，∴，，∴，即，∴故選：A2、B【解析】根據(jù)題意得到幾何體為半徑為1的球，長(zhǎng)方體的體對(duì)角線(xiàn)為球的直徑時(shí)，長(zhǎng)方體體積最大，設(shè)出長(zhǎng)方體的長(zhǎng)和寬，得到等量關(guān)系，利用基本不等式求解體積最大值.【詳解】由題意得：此幾何體為半徑為1的球，長(zhǎng)方體為球的內(nèi)接長(zhǎng)方體時(shí)，體積最大，此時(shí)長(zhǎng)方體的體對(duì)角線(xiàn)為球的直徑，設(shè)長(zhǎng)方體長(zhǎng)為，寬為，則由題意得：，解得：，而長(zhǎng)方體體積為，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立，故選：B3、D【解析】原函數(shù)先減再增，再減再增，且位于增區(qū)間內(nèi)，因此選D【名師點(diǎn)睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)圖象與原函數(shù)圖象的關(guān)系：若導(dǎo)函數(shù)圖象與軸的交點(diǎn)為，且圖象在兩側(cè)附近連續(xù)分布于軸上下方，則為原函數(shù)單調(diào)性的拐點(diǎn)，運(yùn)用導(dǎo)數(shù)知識(shí)來(lái)討論函數(shù)單調(diào)性時(shí)，由導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)，得出原函數(shù)的單調(diào)區(qū)間4、D【解析】結(jié)合等差數(shù)列的通項(xiàng)公式求得.【詳解】設(shè)公差，.故選：D5、C【解析】列舉每個(gè)事件所包含的基本事件，結(jié)合互斥事件和對(duì)立事件的定義，逐項(xiàng)判斷.【詳解】A：事件：“至少有一個(gè)黑球”與事件：“都是黑球”可以同時(shí)發(fā)生，如：兩個(gè)都是黑球，這兩個(gè)事件不是互斥事件，故錯(cuò)誤；B：事件：“至少有一個(gè)黑球”與事件：“至少有一個(gè)紅球”可以同時(shí)發(fā)生，如：一個(gè)紅球一個(gè)黑球，故錯(cuò)誤；C：事件：“恰好有一個(gè)黑球”與事件：“恰有兩個(gè)黑球”不能同時(shí)發(fā)生，但從口袋中任取兩個(gè)球時(shí)還有可能是兩個(gè)都是紅球，兩個(gè)事件是互斥事件但不是對(duì)立事件，故正確D：事件：“至少有一個(gè)黑球”與“都是紅球”不能同時(shí)發(fā)生，但一定會(huì)有一個(gè)發(fā)生，這兩個(gè)事件是對(duì)立事件，故錯(cuò)誤；故選：C6、D【解析】根據(jù)直線(xiàn)和直線(xiàn)，直線(xiàn)和平面的位置關(guān)系依次判斷每一個(gè)選項(xiàng)得到答案.【詳解】若，則平行于過(guò)的平面與的交線(xiàn)，當(dāng)時(shí)，，則存在無(wú)數(shù)條直線(xiàn)，使得，A正確；若，垂直于平面中的所有直線(xiàn)，則存在無(wú)數(shù)條直線(xiàn)，使得，B正確；若存在無(wú)數(shù)條直線(xiàn)，使得，，，則，C正確；當(dāng)時(shí)，存在無(wú)數(shù)條直線(xiàn)，使得，D錯(cuò)誤.故選：D.7、C【解析】設(shè)圖中直角三角形邊長(zhǎng)分別為a，b，則斜邊為，則可表示出陰影面積和正方形面積，根據(jù)圖象關(guān)系，可得即可得答案.【詳解】設(shè)圖中全等的直角三角形的邊長(zhǎng)分別為a，b，則斜邊為，如圖所示：則四個(gè)直角三角形的面積為，正方形的面積為，由圖象可得，四個(gè)直角三角形面積之和小于等于正方形的面積，所以，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立，所以對(duì)任意實(shí)數(shù)和，有，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立.故選：C8、D【解析】以點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn)，射線(xiàn)AB為x軸的非負(fù)半軸建立直角坐標(biāo)系，求出點(diǎn)M的軌跡方程即可計(jì)算得解.【詳解】以點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn)，射線(xiàn)AB為x軸的非負(fù)半軸建立直角坐標(biāo)系，如圖，設(shè)點(diǎn)，則，化簡(jiǎn)并整理得：，于是得點(diǎn)M的軌跡是以點(diǎn)為圓心，2為半徑的圓，其面積為，所以M點(diǎn)的軌跡圍成區(qū)域的面積為.故選：D9、A【解析】由條件建立a，b，c的關(guān)系，由此可求離心率的值.【詳解】設(shè)，則，∵，∴，∴，∴，∴，∴，∴離心率，故選：A.10、B【解析】化簡(jiǎn)拋物線(xiàn)的方程為，求得，即為焦點(diǎn)到準(zhǔn)線(xiàn)的距離.【詳解】由題意，拋物線(xiàn)，即，解得，即焦點(diǎn)到準(zhǔn)線(xiàn)的距離是故選：B11、C【解析】先由數(shù)列滿(mǎn)足，，計(jì)算出前5項(xiàng)，可得，且，再利用周期性即可得到答案.【詳解】因?yàn)閿?shù)列滿(mǎn)足，，所以，同理可得，…所以數(shù)列每四項(xiàng)重復(fù)出現(xiàn)，即，且，而，所以該數(shù)列的前2021項(xiàng)的乘積是.故選：C.12、A【解析】根據(jù)三角函數(shù)圖象的變換，由逆向變換即可求解.【詳解】由已知的函數(shù)逆向變換，第一步，向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度，得到的圖象；第二步，圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的，縱坐標(biāo)不變，得到的圖象，即的圖象.故.故選：A二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、2【解析】先求出的坐標(biāo)，進(jìn)而根據(jù)空間向量平行的坐標(biāo)運(yùn)算求得答案.【詳解】由題意，，因?yàn)?，所以存在?shí)數(shù)使得.故答案為：2.14、【解析】由橢圓方程和圓的方程可確定橢圓焦點(diǎn)、圓心和半徑；當(dāng)最小時(shí)，可知，此時(shí)；根據(jù)橢圓性質(zhì)知，解方程可求得，進(jìn)而得到離心率.【詳解】由橢圓方程知其右焦點(diǎn)為；由圓的方程知：圓心為，半徑為；當(dāng)最小時(shí)，則最小，即，此時(shí)最小；此時(shí)，；為橢圓右頂點(diǎn)時(shí)，，解得：，橢圓的離心率.故答案為：.15、【解析】把直線(xiàn)方程化為斜截式，再利用斜率與傾斜角的關(guān)系即可得出【詳解】設(shè)直線(xiàn)的傾斜角為由直線(xiàn)化為，故，又，故，故答案為【點(diǎn)睛】一般地，如果直線(xiàn)方程的一般式為，那么直線(xiàn)的斜率為，且，其中為直線(xiàn)的傾斜角，注意它的范圍是16、①【解析】根據(jù)幾何體展開(kāi)圖可知①正四面體、②正四棱錐、③正八面體、④正方體，進(jìn)而求其外接球半徑，并與比較大小，即可確定答案.【詳解】①由題設(shè)，幾何體為棱長(zhǎng)為的正四面體，該正四面體可放入一個(gè)正方體中，且正方體的棱長(zhǎng)為，該正四面體的外接球半徑為，滿(mǎn)足要求；②由題設(shè)，幾何體為棱長(zhǎng)為的正四棱錐，如下圖所示：設(shè)，連接，則為、的中點(diǎn)，因?yàn)樗倪呅问沁呴L(zhǎng)為的正方形，則，所以，，所以，，所以，，，所以點(diǎn)為正四棱錐的外接球球心，且該球的半徑為，不滿(mǎn)足要求；③由題設(shè)，幾何體為棱長(zhǎng)為的正八面體，該正八面體可由兩個(gè)共底面，且棱長(zhǎng)均為的正四棱錐拼接而成，由②可知，該正八面體的外接球半徑為，不滿(mǎn)足要求；④由題設(shè)，幾何體為棱長(zhǎng)為的正方體，其外接球半徑為，不滿(mǎn)足要求；故答案為：①.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、（1）（2）或【解析】（1）由題意兩立方程組，求兩直線(xiàn)的交點(diǎn)的坐標(biāo)，利用兩直線(xiàn)平行的性質(zhì)，用待定系數(shù)法求出的方程（2）分類(lèi)討論直線(xiàn)的斜率，利用點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式，用點(diǎn)斜式求直線(xiàn)的方程【小問(wèn)1詳解】解：由，解得，所以?xún)芍本€(xiàn)和的交點(diǎn)為當(dāng)直線(xiàn)與直線(xiàn)平行，設(shè)的方程為，把點(diǎn)代入求得，可得的方程為【小問(wèn)2詳解】解：斜率不存在時(shí)，直線(xiàn)方程為，滿(mǎn)足點(diǎn)到直線(xiàn)的距離為5當(dāng)?shù)男甭蚀嬖跁r(shí)，設(shè)直限的方程為，即，則點(diǎn)到直線(xiàn)的距離為，求得，故的方程為，即綜上，直線(xiàn)的方程為或18、（1）（2）【解析】（1）由離心率得關(guān)系，短軸求出，結(jié)合關(guān)系式解出，可得橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）設(shè)，，過(guò)EF的方程為，聯(lián)立直線(xiàn)與橢圓方程得韋達(dá)定理，結(jié)合斜率定義和化簡(jiǎn)得，由在橢圓上代換得，聯(lián)立韋達(dá)定理可求，進(jìn)而得解；【小問(wèn)1詳解】由題意可得，，，又，解得所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為；【小問(wèn)2詳解】由（1）得，，顯然直線(xiàn)EF的斜率存在且不為0，設(shè)，，則，都不為和0設(shè)直線(xiàn)EF的方程為，由消去y得，顯然，則，因?yàn)?，所以，等式兩邊平方得①又因?yàn)?，在橢圓上，所以，②將②代入①可得，即，所以，即，解得或（舍去，此時(shí)）所以直線(xiàn)EF的方程為19、（1）證明見(jiàn)解析（2）【解析】（1）由線(xiàn)面垂直的判定定理及面面垂直的判定定理可得證；（2）分別選①，②，③可求得為的中點(diǎn)，再以為坐標(biāo)原點(diǎn)，向量的方向分別為軸，軸，軸建立空間直角坐標(biāo)系.利用空間向量求得所求的線(xiàn)面角.【小問(wèn)1詳解】分別為的中點(diǎn)，.，，.，，平面.又平面，∴平面平面.【小問(wèn)2詳解】（2）選①，；，，，，為的中點(diǎn).選②，直線(xiàn)與所成角的大小為；，∴直線(xiàn)與所成角為.又直線(xiàn)與所成角的大小為，，，為的中點(diǎn).選③，三棱錐的體積是三棱錐體積的，又，即，為的中點(diǎn).∵過(guò)三點(diǎn)的平面與線(xiàn)段相交于點(diǎn)平面，平面.又平面平面，，為的中點(diǎn).兩兩互相垂直，∴以為坐標(biāo)原點(diǎn)，向量的方向分別為軸，軸，軸的正方向，建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系.則；.設(shè)平面的一個(gè)法向量為，直線(xiàn)與平面所成的角為.由，得.令，得.則.∴直線(xiàn)與平面所成角的正弦值為.20、（1）（2）【解析】（1）建立空間直角坐標(biāo)系，用點(diǎn)到面的距離公式即可算出答案；（2）先求出兩個(gè)面的法向量，然后用二面角公式即可.【小問(wèn)1詳解】∵平面平面∴PB⊥AB,PB⊥BC,又兩兩互相垂直,所以，以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，分別為軸，軸，軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系，D(3,6,0),A(0,6,0)設(shè)平面的一個(gè)法向量所以n?PD令，可得記點(diǎn)到平面的距離為，則d=【小問(wèn)2詳解】由(1)可知平面的一個(gè)法向量為平面的一個(gè)法向量為設(shè)二面角的平面角為由圖可知，21、（1）0.040；（2）750；（3）76.5.【解析】（1）由頻率分布直方圖的性質(zhì)列出方程，能求出圖中的值；（2）先求出競(jìng)賽分?jǐn)?shù)不少于70分的頻率，由此能估計(jì)總體1000人中競(jìng)賽分?jǐn)?shù)不少于70分的人數(shù)；（3）由頻率分布直方圖的性質(zhì)能估計(jì)總體1000人的競(jìng)賽分?jǐn)?shù)的平均數(shù)【詳解】（1）由頻率分布直方圖得：，解得圖中的值為0.040（2）競(jìng)賽分?jǐn)?shù)不少于70分的頻率為：，估計(jì)總體1000人中競(jìng)賽分?jǐn)?shù)不少于70分的人數(shù)為（3）假設(shè)同組中的每個(gè)數(shù)據(jù)都用該組區(qū)間的中點(diǎn)值代替